燃煤火力发电是我国主要的发电形式，据统计我国燃煤火力发电约占全国火力发电的80%以上，研究发现每燃烧1t煤就产生8-9克氮氧化物，说以燃煤锅炉是我国氮氧化物污染的主要污染源之一。近年我国制定了严格的氮氧化物排放标准。为保证氮氧化物的达标排放，各电厂在新建机组中纷纷建设脱硝装置，并开始了对无脱硝装置的机组的脱硝改造，绝大部分电厂采取选择性催化还原（SCR）全烟气脱硝方式。

煤炭是一种复杂的天然矿物，各种煤中砷的含量变化很大，一般为3～45mg/Kg。煤中的砷多数以硫化砷或硫砷铁矿（FeS₂·FeAs₂）等形式存在，小部分为有机物形态。煤在燃烧过程中由于高温和强烈的氧化作用，会释放出As及其氧化物，这些As及其氧化物以气态形式进入脱硝催化剂模块中。不可避免，在SCR催化还原过程中，砷中毒成为影响催化反应的重要原因之一。

正文

砷(As)中毒主要是由烟气中的气态As2O3引起的。As2O3 扩散进入催化剂表面及堆积在催化剂小孔中，然后在催化剂 的活性位置与其它物质发生反应，砷在催化剂表面的堆积，引起催化剂活性降低。具体反应原理如下：    

从原理上可以看出脱硝催化剂的活性位点被氧化砷所占据，砷氧化物在固化在催化剂活性区和非活性区，然后形成一层砷饱和层，使反应气体在催化剂中的扩散受到限制，同时也使催化剂孔遭到破坏堵塞。经相关研究推断砷中毒具有以下四个特点：（1）砷饱和层几乎没有活性，即催化剂表面活性被砷完全破坏；（2）砷并不从饱和层扩散到催化剂内部，因此内部催化剂保持初始活性；（3）砷饱和层阻挡反应物扩散到内部催化剂；（4）这种阻碍能力的大小与砷饱和层的厚度（用As/TiO2表示砷的沉积情况）成正比。由于这种由相变引起的催化剂中毒是不可逆的，对SCR催化剂的效率影响巨大，研究表面如果砷质量很少超过3x10-6，SCR催化剂的寿命将降低30%。

    按照砷中毒的相关原理，SCR催化剂的砷中毒主要有以下四种方式：

1、改善催化剂的化学特性，一是改变催化剂的表面酸位点，使催化剂对砷不具有活性，从而不吸附氧化砷；另一种方法是通过采用钒和钼的混合氧化物，经高温煅烧获得稳定的催化剂，使砷吸附的位置不影响SCR的活性位。研究表明，以V9Mo6O40作为前驱物制得TiO2-V2O5-MoO3 催化剂具有较强的抗砷中毒能力。该催化剂吸收砷化物的容量明显增加，从而使得催化剂抗砷中毒的性能增强。
　　2、改善催化剂的物理特性，一方面可使用蜂窝式催化剂有效的降低表面砷的浓度；另一方面通过优化孔结构来防止催化剂砷中毒，有文献报道的托普索公司生产的DNX催化剂经过优化后具有微、中、大3种孔结构且具备高孔隙性，可有效克服毒物的沉积和聚积，是一种高效催化剂。

3、燃烧和反应过程中加入添加剂（主要是通过钙抑制，如高岭土、石灰石、醋酸钙等）能够有效降低反应器入口气相中砷的浓度；尾部喷射添加剂（如活性炭、硅藻土等）粉末。

4、考虑到催化剂的运行成本和催化剂处置的难度， 对采用SCR 技术的燃煤电站而言，催化剂再生是处理催化剂的首选方法。目前，常用的再生方法有：水洗再生、热再生、热还原再生、酸液处理和SO2 酸化热再生等，这些再生技术都可使催化剂恢复到较高的活性。针对于催化剂砷中毒的再生，较好的方法是酸碱组合式处理催化剂再生。其过程为先将中毒的催化剂置于一定浓度的碱溶液中浸泡若干时间， 随后过剩的的碱用无机或有机酸进行中和处理， 将处理好的催化剂干燥后用活性元素的水溶性化合物进行浸渍。研究表明，利用酸碱组合式处理方法对As2O3中毒SCR催化剂进行再生， 能有效去除毒性物质，再生后的催化剂在SCR反应中表现出很高的脱硝活性。而且在上述砷中毒的催化剂再生中，也在一定程度上也可以消除碱金属催化剂中毒。

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